Fundamentos do Microbioma

vilosidades intestinais com bactérias

O microbioma é uma coleção completa de microrganismos (a microbiota), seus genes e seu microambiente (habitat) em uma área específica. As bactérias compõem aproximadamente 98% do microbioma.1,2

Os subconjuntos do microbioma incluem o viroma (vírus), o micobioma (fungos) e o arqueoma (archaeae; esses organismos se assemelham a bactérias, mas são um domínio distinto).3 É um ambiente dinâmico com interações complexas e metabolismos interligados.4

O viroma inclui vírus que infectam as bactérias (bacteriófagos) dentro do microbioma, bem como as células hospedeiras no ambiente.5,6 Os bacteriófagos compõem a maioria do viroma.5,6 Até o momento, a pesquisa sobre o viroma é limitada6,7 mas alterações no viroma fecal foram identificadas em cães com enteropatia crônica ou diarreia aguda.5,6 Da mesma forma, pesquisas publicadas sobre o micobioma em animais de estimação também são limitadas no momento.8

ícone de o que compõe os microbiomas

Os genes presentes no microbioma intestinal superam em muito os genes do hospedeiro. Em humanos, estima-se que os genes microbianos estejam em número mais de 100 vezes maior.9

A análise metagenômica do microbioma intestinal de filhotes de gatos mostrou que o número de genes únicos identificados foi aproximadamente 108 vezes maior que o número de fases de leitura aberta (open reading frames, ORFs) identificadas no genoma do gato.10

Os filos bacterianos mais abundantes do microbioma intestinal são Firmicutes, Bacteroides e Fusobacteria, seguidos por Proteobacteria e Actinobacteria.11

tabela de exemplos de filos

O filo Proteobacteria é o filo mais diversificado no microbioma intestinal e inclui vários patógenos oportunistas conhecidos - como Escherichia coli, Klebsiella, Salmonella e Campylobacter – bem como bactérias que desempenham papéis vitais na homeostase intestinal.12 O microbioma fecal felino pode ser mais diversificado que o do cão.12

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  1. Barko, P.C., McMichael, M.A., Swanson, K.S., Williams, D.A. (2018). The gastrointestinal microbiome: a review. Journal of Veterinary Internal Medicine, 32, 9–25. doi: 10.1111/jvim.14875
  2. Marchesi, J. R. & Ravel, J. (2015). The vocabulary of microbiome research: a proposal. Microbiome, 3, 31. doi: 10.1186/s40168-015-0095-5
  3. Kim, J. Y., Whon, T. W., Lim, M. Y., Kim, Y. B., Kim, N., Kwo, M.-S.,…Na, Y.-D. (2020). The human gut archaeome: identification of diverse haloarchaea in Korean subjects. Microbiome, 8, 114. doi: 10.1186/s40168-020-00894-x
  4. Seth, E. C., & Taga, M. E. (2014). Nutrient cross-feeding in the microbial world. Frontiers in Microbiology, 5, 350. doi: 10.3389/fmicb.2014.00350
  5. Moreno, P. S., Wagner, J., Mansfield, C. S., Stevens, M., Gilkerson, J. R., & Kirkwood, C. D. (2017). Characterization of the canine faecal virome in healthy dogs and dogs with acute diarrhoea using shotgun metagenomics. PLoS ONE, 12(6), e0178433. doi: 10.1371/journal.pone.0178433
  6. Moreno, P. S., Wagner, J., Kirkwood, C. D., Gilkerson, J. R., & Mansfield, C. S. (2018). Characterization of the fecal virome in dogs with chronic enteropathy. Veterinary Microbiology, 221, 38–43. doi: 10.1016/j.vetmic.2018.05.020
  7. Zhang, W., Li, L., Deng, X., Kapusinszky, B., Pesavento, P. A., Delwart, E. (2014). Faecal virome of cats in an animal shelter. Journal of General Virology, 95, 2553–2564. doi: 10.1099/vir.0.069674-0
  8. Foster, M. L., Dowd, S. E., Stephenson, C., Steiner, J. M., & Suchodolski, J. S. (2013). Characterization of the fungal microbiome (mycobiome) in fecal samples from dogs. Veterinary Medicine International, 2013, 658373. doi: 10.1155/2013/658373
  9. Richards, P., Thornberry, N. A., & Pinto, S. (2021). The gut-brain axis: Identification of new therapeutic approaches for Type 2 diabetes, obesity, and related disorders. Molecular Metabolism, E pub ahead of print. doi: 10.1016/j.molmet.2021.101175
  10. Deusch, O., O’Flynn, C., Colyer, A., Morris, P., Allaway, D., Jones, P. G., & Swanson, K. S. (2014). Deep Illumina-based shotgun sequencing reveals dietary effects on the structure and function of the fecal microbiome of growing kittens. PLoS ONE, 9(7), e101021. doi: 10.1371/ journal.pone.0101021
  11. Suchodolski, J. S. (2011). The intestinal microbiota of dogs and cats: A bigger world than we thought. Veterinary Clinics of North America Small Animal Practice, 41, 261–272. doi: 10.1016/j.cvsm.2010.12.006
  12. Belas, A., Marques, C., & Pomba, C. (2020). The gut microbiome and antimicrobial resistance in companion animals. In Duarte, A. & Lopes da Costa, L. (Eds.), Advances in Animal Health, Medicine and Production (1st ed.), pp. 233–245. Springer International Publishing